Question

9．鋁合金的生產(chǎn)與銷售是某市一條重要的產(chǎn)業(yè)鏈，為測定某種鋁銅合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，探究小組進行了如下實驗：

實驗編號	鋁銅合金的質(zhì)量（g）	加入稀硫酸的質(zhì)量（g）	生成H2的質(zhì)量（g）
實驗1	30	300	2
實驗2	30	450	3
實驗3	30	500	3

（1）鋁元素的含量居地殼中所有元素的第3位．將鋁塊拉成細絲、壓成薄片是利用鋁的延展性．
（2）鋁具有很好的抗腐蝕性能的原因4Al+3O₂=2Al₂O₃（用化學(xué)方程式表示）．
（3）該鋁銅合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是90%．
（4）所用稀硫酸溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？（結(jié)果保留到0.1%）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)地殼中元素的含量和金屬的性質(zhì)來分析；
（2）根據(jù)鋁在空氣中與氧氣反應(yīng)，其表面生成一層致密的氧化鋁薄膜分析；
（3）（4）加入300g稀硫酸時，生成氫氣的質(zhì)量是2g，加入450g稀硫酸時，生成氫氣的質(zhì)量是3g，繼續(xù)加入稀硫酸時不再產(chǎn)生氫氣，可以得出450g稀硫酸和鋁恰好反應(yīng)生成3g氫氣，根據(jù)氫氣的質(zhì)量可以計算硫酸和鋁的質(zhì)量，進一步可以計算所用稀硫酸溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和該鋁銅合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）地殼中含量較多的前幾種元素分別是氧、硅、鋁、鐵、鈣，鋁元素位于第三位，將鋁塊拉成細絲、壓成薄片利用了鋁的延展性；
（2）鋁在空氣中與氧氣反應(yīng)，其表面生成一層致密的氧化鋁薄膜，反應(yīng)的化學(xué)方程式是4Al+3O₂=2Al₂O₃．
（3）設(shè)鋁的質(zhì)量為x，450g稀硫酸中硫酸的質(zhì)量為y，
2Al+3H₂SO₄═Al₂（SO₄）₃+3H₂↑，
54       294                            6
x           y                             3g
$\frac{54}{x}=\frac{294}{y}=\frac{6}{3g}$
x=27g，y=147g，
該鋁銅合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{27g}{30g}$×100%=90%，
（4）所用稀硫酸溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{147g}{450g}$×100%=32.7%，
答：該鋁銅合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90%．
所用稀硫酸溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為32.7%．
故答案為：（1）3；延展；（2）4Al+3O₂=2Al₂O₃；（3）90%；（4）所用稀硫酸溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為32.7%．

點評 銅不能和稀硫酸反應(yīng)，鋁和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋁和氫氣，因此過程中產(chǎn)生的氫氣都是由鋁和稀硫酸反應(yīng)生成的．